过表达香樟CcCBFb的烟草非生物胁迫抗性增强

为探究香樟Cc CBFb基因增强植株非生物胁迫抗性的功能,通过农杆菌介导法将该基因转入烟草中,经PCR和半定量RT-PCR技术鉴定阳性转基因株系后,对获得的T1代转基因无性系(T2和T4株系)以及野生型(WT)进行干旱(0、150、300和450 mmol·L~(-1)的甘露醇)、高盐(0、100、200和300 mmol·L~(-1)的Na Cl)、4℃低温、–4℃冰冻胁迫处理,结果显示:转基因烟草在干旱和高盐胁迫下,幼苗的存活率均高于野生型;经4℃低温处理后,转基因烟草植株的脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于野生型植株,而丙二醛(MDA)含量均低于野生型植株;经–4℃的冰冻处理6 h后,野生型和转基因T4株系植株叶片均出现不同程度的萎蔫,而转基因T2株系植株未出现不良现象。由此可见,过表达CcCBFb基因不但能够增强烟草的抗旱和抗盐性,而且能够显著增强抗寒性。     

枣树2-半胱氨酸氧化还原酶基因Zj2-CP在干旱和盐胁迫下的功能分析

【目的】研究枣树2-半胱氨酸氧化还原酶基因(2-Cys peroxiredoxins, Zj2-CP)的功能,为其在枣树抗逆基因工程改良中的利用奠定基础。【方法】以‘辣椒枣’(Ziziphus jujuba‘Lajiaozao’)组培苗为研究对象,通过实时荧光定量PCR技术分析目的基因在盐胁迫及PEG胁迫条件下的表达模式,利用农杆菌介导法将本实验室已构建的植物表达载体PEZR(K)-Zj2-CP-LNY转入拟南芥,激光共聚焦显微镜进行目的基因的亚细胞定位,同时对转基因植株进行高盐和干旱胁迫处理,验证其抗逆功能。【结果】实时荧光定量PCR分析表明‘,辣椒枣’组培苗中,Zj2-CP能够被不同浓度的PEG和盐胁迫诱导表达,暗示该基因可能对枣树抗旱性和耐盐性具有重要的作用。转Zj2-CP基因的拟南芥转化株系的茎和叶表皮细胞的细胞膜和细胞质以及根的细胞膜中均检测到Zj2-CP存在。在盐胁迫处理下,转Zj2-CP基因的拟南芥的幼苗存活率显著低于野生型;在干旱胁迫处理下,转Zj2-CP基因植株主根的长度显著低于野生型。【结论】与野生型拟南芥相比,过表达Zj2-CP基因的拟南芥增加了对干旱和盐胁迫的敏感性,我们推测Zj2-CP参与植物干旱和盐胁迫响应。     

拟南芥At-pri-miR828 基因的克隆及其对番茄的遗传转化

 MicroRNA828（miRNA828）是一种新近发现的生物学功能还未全面研究的miRNA。为从 不同角度阐明miRNA828 的生物学功能,从拟南芥中克隆到At-pri-miR828 基因并构建了该基因过量表达 的植物表达载体pC2300-pOT2-At-pri-miR828,通过农杆菌介导的叶盘法将pC2300-pOT2-At-pri-miR828 导入异源植物番茄品种‘Ailsa Craig’中。PCR 鉴定结果显示,外源基因At-pri-miR828 已成功整合到转 基因番茄基因组中,共获得9 个转基因株系,67 株转基因植株。定量PCR 检测结果显示,与野生型番茄 植株相比,转基因植株中miR828 的表达量显著增加,而生物信息学所预测的miR828 靶基因Sly-myb-like1 的表达水平则相应降低。花青素含量测定结果显示,miR828 过量表达的转基因番茄植株花青素含量明显 低于野生型植株,表明miR828 参与了番茄花青素的生物合成调控。     

苹果MdMYB121基因异位表达提高烟草的抗逆性

 苹果MdMYB121（序列号MDP0000196982）蛋白具有典型的R2R3MYB结构域,半定量RT-PCR检测发现,MdMYB121表达能被多种非生物胁迫和逆境相关激素不同程度地诱导。采用RT-PCR技术克隆出该基因的全长cDNA,构建其表达载体并侵染烟草,获得转基因植株。表型分析发现,与野生型对照相比,转基因烟草的种子萌发对盐胁迫不敏感,幼苗的抗盐性也得到明显提高;相对于野生型幼苗,转基因幼苗生长对水杨酸（SA）处理不敏感,根和茎较长,侧根更多。转基因烟草植株对高盐、干旱和低温的抗性比野生型对照明显提高。表明MdMYB121能够响应非生物胁迫,在植物抵抗非生物胁迫中具有重要功能。     

罗布麻eIF-5A基因功能

以罗布麻为试材,采用农杆菌介导法将罗布麻eIF-5A基因导入烟草,分别对正常生长条件和NaHCO_3胁迫下转AveIF-5A基因烟草和非转基因烟草的过氧化氢酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量进行测定,以期为罗布麻eIF-5A基因功能研究提供参考。结果表明:正常生长条件下,转AveIF-5A基因烟草和非转基因烟草POD活性和MDA含量差异不显著,转基因植株SOD活性显著高于非转基因植株;在NaHCO_3胁迫下,转AveIF-5A基因烟草POD活性和SOD活性均极显著高于非转基因植株,而MDA含量极显著低于非转基因植株。AveIF-5A基因过量表达可以提高转基因烟草的耐盐能力。     

柠檬中超表达印度酸橘脱落酸合成基因CrNCED1增强脱水抗性

为了探明印度酸橘(Citrus reshni)脱落酸合成关键基因CrNCED1的功能,分析了CrNCED1的表达特性,并将其在柠檬中超表达获得转基因植株,对转基因植株进行脱水抗性分析。结果表明,CrNCED1在印度酸橘叶片中表达量最高;并且其表达受脱水、低温和ABA诱导,但不受盐诱导,其中ABA诱导上调作用强烈。超表达CrNCED1的转基因柠檬植株ABA含量显著高于野生型,脱水处理后叶片萎蔫程度比野生型轻,其相对失水率、MDA和活性氧含量均显著低于野生型,叶片气孔开度显著小于野生型,表明超表达CrNCED1增强了转基因柠檬的抗脱水能力。     

荷花NnNHX1基因耐盐性在转化烟草中的验证

 为研究荷花液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因NnNHX1的耐盐性,构建了植物表达载体pCAMBIA1301-220-NnNHX1,并通过农杆菌介导的叶盘转化法将NnNHX1基因转入烟草。利用荧光定量PCR分析NnNHX1在转基因烟草中的表达情况。对转基因烟草进行盐胁迫试验,并测定其在盐胁迫条件下叶绿素、脯氨酸和丙二醛含量、相对电导率、SOD和POD活性等相关生理指标及后代种子的发芽率。结果显示,在获得的7个转NnNHX1基因烟草株系中,T-N1、T-N2和T-N10等3个株系NnNHX1表达量较高。盐胁迫下,转基因烟草组培苗和盆栽苗的生长状况都好于对照植株,在叶绿素含量、脯氨酸含量、细胞质膜的完整性（相对电导率和丙二醛含量）和抗氧化酶（SOD和POD）活性等方面都好于对照,并且后代种子的发芽率也明显高于对照。表明荷花NnNHX1基因能够在烟草中正常翻译和表达,NnNHX1的过量表达提高了转基因烟草的耐盐性。     

欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性

以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’（Vitis vinifera‘Yatomo Rose’）为材料，利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下，DRL1表达呈下降趋势，其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下，转基因植株对干旱的耐受性降低，同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外，DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制，尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明，DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。     

转YHem1 番茄植株耐盐性的研究

 YHem1是一个由拟南芥HemA1启动子（一种光响应型启动子）控制的酿酒酵母菌5–氨基乙酰丙酸（ALA）合酶基因（Hem1）。将该基因转化番茄植株,可以提高叶片内源ALA含量及其代谢能力,增加叶绿素含量和抗氧化酶活性,并降低产生速率和丙二醛（MDA）含量。200 mmol ·L^-1 NaCl处理,降低了野生型番茄叶片ALA合成与代谢能力和叶绿素含量,同时诱导叶片产生速率、H₂O₂和丙二醛（MDA）含量上升,而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）等抗氧化酶活性则逐渐降低。盐胁迫也导致转YHem1番茄ALA合成与代谢能力、叶绿素含量和抗氧化酶活性下降,但其降幅明显低于野生型。盐处理10 d后,转基因番茄植株保持着较高的生物学积累量和较低的盐胁迫抑制程度,说明转入YHem1基因可以提高番茄耐盐性。此外,转基因番茄叶片H₂O₂含量始终保持较高水平,暗示其可能作为一种信号分子参与细胞生理调节。     

枇杷脱水素基因EjDHN5抗低温胁迫功能研究

为研究枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)脱水素基因(Ej DHN5)在枇杷抗低温胁迫中的功能,将其在烟草中进行过量表达,其中表达水平比较高的两个株系L24和L26被用来进行功能研究。野生型和转基因烟草苗分别用0、2、4和8μmol·L~(-1)的甲基紫精(Methyl viologen,自由基发生剂)处理并进行光照培养,结果显示,4和8μmol·L~(-1)甲基紫精处理使野生型烟草苗存活率分别下降到73.6%和56.9%,光系统Ⅱ(PSⅡ)活性显著降低,而转基因苗的存活率仍维持在100%,PSⅡ活性明显高于野生型。对六叶期烟草的叶盘进行甲基紫精处理,野生型烟草叶盘的叶绿素含量显著低于转基因株系,而活性氧含量和MDA含量明显高于转基因株系。对野生型和转基因烟草苗进行低温处理,转基因株系生长状况明显优于野生型,活性氧含量低于野生型,膜质过氧化程度轻于野生型。这些结果表明,过量表达EjDHN5能提高烟草的抗氧化胁迫和抗低温胁迫能力,推测EjDHN5在提高枇杷抗低温能力方面起着重要作用可能与其能提高抗氧化胁迫能力有关。